(57)【要約】【課題】  電力供給床の床面の外観体裁を、適正な給電電極機能を確保したまま、ぎらぎら観のないものとすることにより、外観体裁の良い安全な電力供給床の床面を形成することを目的とする。【解決手段】  多数の床電極１４を配列した電力供給床１２の床面１３に敷かれる異方導電性シート１であって、電気絶縁材製のシート状マトリックス２に厚み方向に配向されて頭部５および足部６を突出させて、導電性および強磁性を有する多数の等しい長さの金属細線４を埋設し、金属細線４の頭部５に導電材製の金属ボール７を固着し、金属ボール７の上端部だけを露出させて、マトリックス２の表面に電気絶縁材製の表面被膜３を被覆形成して構成し、床電極機能部分を、小さく露出している金属ボール４の頭部５の上端部とすることにより、電極を目立たないようにして、外観体裁が良い意匠性に優れ、また高い安全性を発揮する電力供給床を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源（１８）に接続可能な多数の床電極（１４）を床面（１３）に配列した電力供給床（１２）の、前記床面（１３）に敷かれる異方導電性シート（１）であって、電気絶縁材製のシート状をしたマトリックス（２）と、該マトリックス（２）の厚み方向に配向され、頭部（５）を表面からおよび足部（６）を裏面から突出させて前記マトリックス（２）に埋設された、導電性および強磁性を有する多数の等しい長さの金属細線（４）と、該金属細線（４）の頭部（５）に被覆状に固着された導電材製の略球状をした金属ボール（７）と、該金属ボール（７）の上端部だけを露出させて、前記マトリックス（２）の表面に被覆形成された電気絶縁材製の表面被膜（３）と、から成る電力供給床用の異方導電性シート。
【請求項２】
金属ボール（７）の表面に、銅等の粘りのある金属をメッキした請求項１記載の電力供給床用の異方導電性シート。
【請求項３】
マトリックス（２）の裏面から突出した金属細線（４）の足部（６）に、床電極（１４）との接触性を良くするメッキを施した請求項１または２記載の電力供給床用の異方導電性シート。
【請求項４】
床電極（１４）に対向する裏面箇所に、溶融固化により金属細線（４）の足部（６）と前記床電極（１４）とを接続固着する低融点金属製の接続層（８）を設けた請求項１または２記載の電力供給床用の異方導電性シート。
【請求項５】
電源（１８）に接続可能な多数の床電極（１４）を床面（１３）に配列した電力供給床（１２）の、前記床面（１３）に敷かれる異方導電性シート（１）の製造方法であって、液状となった電気絶縁性を有するマトリックス（２）と、導電性および強磁性を有する多数の等しい長さの金属細線（４）を混合して混合液とし、該混合液を均一な厚みのシート状に保持した状態で、厚み方向に均一磁力を作用させて、前記多数の金属細線（４）を、該金属細線（４）の頭部（５）を上方に突出させて、前記シート状混合液の厚み方向に配向してから前記液状のマトリックス（２）を固化させ、次いで前記金属細線（４）の頭部（５）に導電材製の金属ボール（７）を被覆状に固着させてから、前記マトリックス（２）の表面に、前記金属ボール（７）の上端部を露出させた状態で電気絶縁材製の表面被膜（３）を被覆形成すると共に、前記マトリックス（２）の裏面を後退させて、前記金属細線（４）の足部（６）を突出させる電力供給床用の異方導電性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源に接続可能な多数の床電極を床面に配列し、床面上の被給電体に、床電極からコードレスで電力を供給する電力供給床に敷設される電力供給床用の異方導電性シートとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
床面上の被給電体にコードレスで電力を供給する電力供給床は、電源に接続可能とされた多数の床電極を、床面に配列固定して構成されているが、各床電極は、導電性に優れた銅板等の金属板で構成され、床面への取付けおよび、電源に接続された電力線との接続そして、被給電体の電極との接続を、安定して確実に達成できる大きさを有している。
【特許文献１】特開２０００−１９０７５９号公報
【０００３】
また、異方導電性シートとして、電気絶縁性を有するシート状のマトリックスに、強磁性を有する長さのほぼ等しい多数の線状導電体を、マトリックスの厚み方向に配向させて埋設配置し、各線状導電体の上端部である頭部と下端部である足部とを、マトリックスの表面および裏面から突出させたものがあるが、このものは、電子式卓上計算機、電子カメラ、電子式デジタル腕時計等に使用されている回路素子間に挿入し、若干の挟持圧を加えて固定することにより、回路素子間の相対する端子の接続を達成する。
【特許文献２】特公昭５８−５８７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術にあっては、電力供給床の金属板で構成された床電極は、その電極面面積が比較的大きいので、他の床面部分に比べて著しく目立つものとなり、このため床の外観体裁が意匠性の点で劣り、室内空間の品格を落とすことになり、これにより落ち着いた質感のある意匠性が要求される床を提供することができない、と云う問題がある。
【０００５】
また、特許文献２に開示された従来技術の異方導電性シートにあっては、その表面が、硬くて細い多数の線状導電体の頭部が突出してワイヤブラシ状となっているので、これを床の表面材として使用することは、人が床の上で滑って転んだりすると、引っ掻き傷を負うことが容易に想像できるため、異方導電性シートを床の表面材として利用しようとする考えの発生する余地が全く無く、異方導電性シートの利用範囲を大幅に制限する、と云う問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく創案されたもので、電力供給床の床面の外観体裁の意匠性を、適正な給電電極機能を確保したまま改良し、また人体に対する安全性を高めることを技術的課題とし、もって外観体裁の良い安全な電力供給床の床面を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決する本発明の内、請求項１記載の発明に手段は、
電源に接続可能な多数の床電極を床面に配列した電力供給床の、床面に敷かれる異方導電性シートであること、
電気絶縁材製のシート状をしたマトリックスを有すること、
このマトリックスの厚み方向に配向され、頭部を表面からおよび足部を裏面から突出させてマトリックスに埋設された、導電性および強磁性を有する多数の等しい長さの金属細線を有すること、
この金属細線の頭部に被覆状に固着された、導電材製の略球状をした金属ボールを有すること、
この金属ボールの上端部だけを露出させて、マトリックスの表面に被覆形成された電気絶縁材製の表面被膜を有すること、
にある。
【０００８】
この請求項１記載の発明にあっては、異方導電性シートの表面には、球形をした金属ボールの上端部だけが露出しているだけであるので、鋭い突起物の存在しない面を形成していることになり、これにより異方導電性シートは、引っ掛かりのない、略平滑な表面を形成することになる。
【０００９】
また、異方導電性シートの裏面には、金属細線の足部が突出して露出しているので、異方導電性シートが、電力供給床の床電極が配列された床面に敷設されると、床電極の上に位置した金属細線は、その足部で床電極と電気的に接続して、異方導電性シートの表面に露出した金属ボールの上端部を、床電極として機能させる。
【００１０】
この異方導電性シートの表面に露出した金属ボールの上端部は、その大きさがきわめて小さいので、床の表面で目立つことがなく、床の外観体裁を損なう恐れがない。
【００１１】
各金属細線の頭部に固着された金属ボールは、金属細線の頭部に被覆状に固着されているので、万が一、金属ボールが金属細線の頭部から離脱したとしても、金属ボールの離脱した金属細線の頭部は、離脱した金属ボールが位置していた穴内に位置して、異方導電性シートの表面に突出することがないので、表面に、鋭い突起物を形成しない、と云う安全性は確保される。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、金属ボールの表面に、銅等の粘りのある金属をメッキした、ことを加えたものである。
【００１３】
この請求項２記載の発明にあっては、金属ボールの表面に、銅等の粘りのある金属をメッキすることにより、球状の金属ボールを割れ難くすることができ、これにより金属ボールの機械的強度を高めることになる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に、マトリックスの裏面から突出した金属細線の足部に、床電極との接触性を良くするメッキを施した、ことを加えたものである。
【００１５】
この請求項３記載の発明にあっては、床電極と、床面に敷設された異方導電性シートの金属細線との電気的接続を良好なものとすることができ、硬い材料製の金属細線と床電極との接触が点接触となることによる、電気抵抗の増大を防止することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に、床電極に対向する裏面箇所に、溶融固化により金属細線の足部と床電極とを接続固着する低融点金属製の接続層を設けた、ことを加えたものである。
【００１７】
この請求項４記載の発明にあっては、床電極と、この床電極の上に位置した金属細線の足部とを、半田等の低融点金属製の接続層の溶融固化により、電気的に接続すると共に、機械的に結合固定するので、床電極と金属細線との電気的接続を確保すると同時に、電力供給床に対して異方導電性シートを不動に固定することになる。
【００１８】
本発明の内、請求項５記載の発明に手段は、
電源に接続可能な多数の床電極を床面に配列した電力供給床の、床面に敷かれる異方導電性シートの製造方法であること、
液状となった電気絶縁性を有するマトリックスと、導電性および強磁性を有する多数の等しい長さの金属細線を混合して混合液とすること、
この混合液を均一な厚みのシート状に保持した状態で、厚み方向に均一磁力を作用させて、多数の金属細線を、この金属細線の頭部を上方に突出させて、シート状混合液の厚み方向に配向してから液状のマトリックスを固化させること、
次いで金属細線の頭部に導電材製の金属ボールを被覆状に固着させてから、マトリックスの表面に、金属ボールの上端部を露出させた状態で電気絶縁材製の表面被膜を被覆形成すること、
マトリックスの裏面を後退させて、金属細線の足部を突出させること、
にある。
【００１９】
この請求項５記載の発明にあっては、多数の金属細線は、液状のマトリックス中で、自由に変位することができる状態で、厚み方向に均一磁力の作用を受けるので、各金属細線は、均一磁力による磁化作用により、等しく厚み方向に配向されると共に、相互間に作用する斥力により、ほぼ一定の間隔で配列し、これによりマトリックス液中に多数の金属細線が均等に分布することになる。
【００２０】
また、マトリックスの固化は、金属細線の頭部を上方に突出させた状態で達成されるので、固化したマトリックス内から金属細線の頭部を突出させるための加工処理を全く必要とせず、その分、製造処理工程が簡単となる。
【００２１】
金属細線の頭部は、固化したマトリックスから突出しているので、この金属細線の頭部に対する金属ボールの固着を、半田槽を使用した半田付け等の技術をそのまま利用して、簡単にかつ安定して達成することができる。
【００２２】
表面被膜は、固化したマトリックスと多数の一定に配向された金属細線との組合せ物に被覆状に組付けられるので、金属細線の一定方向への配向変位動作を全く考慮することなく、床の表面材として望ましい物性、特性のものを、自由に選択使用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
請求項１記載の発明にあっては、異方導電性シートの表面は、引っ掛かりのない、略平滑な表面であるので、床面としての安全性を確保することができ、また露出している金属ボールの上端部が小さいので目立つことがなく、これにより床の外観体裁を損なう恐れのない落ち着いた意匠性が発揮され、違和感なく使用することができる。
【００２４】
また、異方導電性シートを電力供給床に敷設するだけで、表面に露出した金属ボールの上端部を、床電極として機能させることができ、これにより電力供給床の機能を、安全に確保することができる。
【００２５】
各金属細線の頭部に固着された金属ボールの離脱が発生しても、金属ボールの離脱した頭部は、穴内に埋没位置して、異方導電性シートの表面に突出することがないので、表面の平滑性を維持して、高い安全性を確保することができる。
【００２６】
請求項２記載の発明にあっては、金属ボールの機械的強度を高めることができるので、電力供給床としての機械的耐久性を高めることができる。
【００２７】
請求項３記載の発明にあっては、床電極と、床面に敷設された異方導電性シートの金属細線との電気的接続を良好なものとして、床電極と金属細線との間の接触電気抵抗の増大を防止し、これにより安全で効率の良い電力伝送を得ることができる。
【００２８】
請求項４記載の発明にあっては、床電極と金属細線との電気的接続を確保すると同時に、電力供給床に対して異方導電性シートを不動に固定することになるので、電力供給床に対する異方導電性シートの、強固で適正な組付けを得ることができる。
【００２９】
請求項５記載の発明にあっては、多数の金属細線の、厚み方向への配向と均等な分布とを簡単に得ることができ、また固化したマトリックス内から金属細線の頭部を突出させるための加工処理を全く必要とせず、これにより製造処理工程が簡単となり、さらに金属細線の頭部に対する金属ボールの固着を、簡単にかつ安定して達成することができるので、異方導電性シートの効率の良い製造を得ることができる。
【００３０】
表面被膜を、床の表面材として望ましい物性、特性のものを、自由に選択使用することができるので、異方導電性シートを床用シートとして有効に機能させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明による異方導電性シート１の、要部拡大縦断面図を示すもので、この異方導電性シート１は、シート状に成形された合成樹脂製のマトリックス２と、このマトリックス２中に、頭部５および足部６を突出させて埋設された多数の金属細線４と、この金属細線４の頭部５に固着された金属ボール７と、マトリックス２の表面に被覆状に積層形成された合成樹脂製の表面被膜３とから構成されている。
【００３２】
マトリックス２は、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂さらにはポリエチレン系樹脂等の電気絶縁性を有すると共に、常温では固化状態を維持するが、金属細線４のキューリー点以下の温度で、充分な流動性を発揮する液体状となることができる合成樹脂材料で成形されている。
【００３３】
金属細線４は、導電性と強磁性とを有する、鉄、ニッケル、コバルトおよびそれらの合金やメッキ物、さらには強磁性導電ウイスカー（例えば、マルテンサイト系のＳＵＳ４１０またはＳＵＳ４３０）を成形材料としており、マトリックス２の厚み方向に正確に配向した姿勢で、略等間隔に配列されている。
【００３４】
各金属細線４の、マトリックス２の表面から突出した頭部５に固着された金属ボール７は、半田や銀蝋で略球状に成形されており、頭部５の先端を完全に被覆する状態で固着されている。
【００３５】
表面被膜３は、各金属ボール７を、その上端部だけを露出させて埋没させた状態で、マトリックス２の表面に被覆積層成形されたもので、電気絶縁性と、床表面材に適した耐久性とを必要とすることから、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、さらには塩ビ系樹脂等の合成樹脂材料で成形されている。
【００３６】
この異方導電性シート１が敷設組付けされる電力供給床１２は、その構造が特定されるものではないが、例えば図２に示すように、床面１３に所定間隔で配設された多数の床電極１４と、少なくとも電源１８に接続された電力線を有する床下配線１７とを、接続、非接続を切替える切替え接点１６を有するセレクタ１５で接続して構成され、受電電極を床電極１４に接続させた床上の被給電物に給電が必要である場合には、セレクタ１５の通常は開状態の切替え接点１６を閉状態に切替えて、被給電物に電力を供給する。
【００３７】
この電力供給床１２の床面１３に異方導電性シート１を敷設組付けすると、床電極１４上に位置した金属細線４が、そのマトリックス２の裏面から突出させた足部６を床電極１４に接触させて、床電極１４と電気的に接続状態となり、床電極１４と同等の電極作用を発揮する給電部ａを形成し、異方導電性シート１上に位置した被給電物に電力を供給することを可能とする。
【００３８】
次に、図３ないし図９を参照しながら、異方導電性シート１の製造方法の一例を説明する。液状となったマトリックス２に、多数の等しい長さの金属細線４を混合して混合液を作成し、この混合液を所定厚みのシート状に保持（図３参照）する。
【００３９】
混合液をシート状に保持したまま、永久磁石等を利用した均一磁力源１０により、混合液に対して、その厚み方向に、均一で強力な磁力を作用（図４参照）させる。
【００４０】
この磁力の作用により、各金属細線４は、磁化されてシート状混合液の厚み方向に配向されると共に、同一方向に磁化されることにより相互間に発生する斥力（図５参照）により略等間隔に配列（図６参照）する。
【００４１】
各金属細線４の長さは、シート状混合液の厚みよりも大きい値に設定されているので、厚み方向に配向された核金属細線４は、その頭部５を液状のマトリックス２から突出させた状態（図４参照）となる。
【００４２】
各金属細線４の均一磁力による配向および配列が達成されたならば、液状のマトリックス２を固化させて、多数の金属細線４を、その頭部５を表面から突出させてマトリックス２に埋設固定した第一の構造物（図７参照）を構成する。
【００４３】
次に、このマトリックス２と金属細線４との第一の構造物の、各金属細線４の頭部５に、電子基盤の半田付け工程で使用される半田浴槽の技術等を利用して、金属ボール７を被覆状に固着（図８参照）して、第二の構造物を構成する。
【００４４】
第二の構造物を構成したならば、この第二の構造物に対して表面被膜３を被覆形成（図９参照）して第三の構造物を構成するが、表面被膜３の被覆形成に際して、金属ボール７の上端部を、表面被膜３の表面から露出させる必要がある。
【００４５】
この金属ボール７の上端部を表面被膜３の表面から露出させる手法は、特に限定されることはなく、例えば、ゴムのような柔らかい平板体を被せるように配置し、この平板体を軽く各金属ボール７に押圧した状態で、マトリックス２と平板体との間に、表面被膜３の成形材料を流し込む方法とか、第二の構造物を水平に配置し、マトリックス２の表面上に、粘度の低い表面被膜３の成形材料を、その深さを正確に調整しながら流し込む方法とか、さらには金属ボール７全体を埋没させて成形された表面被膜３の表面に対して、機械的研磨と化学的溶解を組合わせた除去処理を施す方法等が採用可能である。
【００４６】
そして、第三の構造物の裏面に対して、マトリックス２の裏面部分の樹脂材料を、溶かして除去するとか、加熱収縮させるとか、アッシング（酸素等が入ったプラズマで、樹脂を灰化させること）して除去するとかして、マトリックス２の裏面に各金属細線４の足部６を露出させ(図１参照）て、異方導電性シート１の製造を完了する。
【００４７】
この異方導電性シート１は、電力供給床１２の床面１３上に敷設して、足部６を床電極１４に電気的に接触させた金属細線４を給電部ａとして機能させるのであるが、この金属細線４の足部６と床電極１４との電気的接続を確保するため、金属細線４の足部６に、床電極１４との接触性を良くする良導電性金属製のメッキを施すのが良い。
【００４８】
また、金属細線４の足部６と床電極１４との電気的接続を確保する他の手段としては、図１０に示すように、床電極１４の表面に、半田等の低融点導電金属材料製の接続層８を被覆状に形成すると共に、床電極１４の裏面に、高透磁率材料製の磁束集束体９を組付け、敷設された異方導電性シート１の上から、ヨークにコイルを組付けた電磁石である誘導子１１からの磁束を床電極１４に集中するようにし、これにより床電極１４を効果的に誘導加熱する。
【００４９】
床電極１４が誘導加熱すると、この床電極１４の熱により接続層８が溶融するので、図１１に示すように、固化した接続層８上に位置していた金属細線４の足部６は、図１２に示すように、溶融した接続層８内に埋没し、この状態で接続層８を固化させることにより、金属細線４と床電極１４との確実な電気的接続を確保することができる。
【００５０】
また、このように接続層８で金属細線４と床電極１４との電気的接続を確保することは、両者間を接続層８で連結固定することになり、それゆえ金属細線４と床電極１４との電気的接続を確保する同時に、異方導電性シート１の電力供給床１２に対する不動な組付き固定を達成し、これにより電力供給床１２に対する異方導電性シート１の敷設状態を、一定して安定したものとすることができる。
【００５１】
なお、図１０に示した実施形態において、床電極１４が、ある程度の透磁率性を有するものである場合には、磁束集束体９を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態を示す、要部拡大縦断面図である。
【図２】図１に示した実施形態を電力供給床に敷設した、拡大縦断説明面図である。
【図３】液状マトリックスと金属細線との混合液を示す、説明図である。
【図４】図３に示した混合液の金属細線配向の、動作説明図である。
【図５】金属細線の配向および配列の動作を示す、動作説明図である。
【図６】金属細線の配列状態を示す、動作説明図である。
【図７】第一の構造物の、拡大縦断面図である。
【図８】第二の構造物の、拡大縦断面図である。
【図９】第三の構造物の、拡大縦断面図である。
【図１０】金属細線と床電極との接続の一例を示す、動作説明図である。
【図１１】接続層に対する金属細線の足部の埋没前の状態を示す、説明図である。
【図１２】接続層に対する金属細線の足部の埋没後の状態を示す、説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    ；  異方導電性シート
２    ；  マトリックス
３    ；  表面被膜
４    ；  金属細線
５    ；  頭部
６    ；  足部
７    ；  金属ボール
８    ；  接続層
９    ；  磁束集束体
１０  ；  均一磁力源
１１  ；  誘導子
１２  ；  電力供給床
１３  ；  床面
１４  ；  床電極
１５  ；  セレクタ
１６  ；  切替え接点
１７  ；  床下配線
１８  ；  電源
ａ    ；  給電部
【図１】
2006004725.tif 000003
【図２】
2006004725.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006004725.tif 000008
【図７】
2006004725.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006004725.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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